Από το βαρύ, προ υδραυλικού συστήματος, τιμόνι έχουμε φτάσει στο τιμόνι χωρίς μηχανική σύνδεση από τις Toyota και Lexus. Πόσο εξελίχθηκε το τιμόνι, μέσα στην πάροδο του χρόνου;
Όσοι έχουν οδηγήσει αυτοκίνητο προ ηλεκτροϋδραυλικής υποβοήθησης ξέρουν πόση ώρα χρειαζόσουν για να ολοκληρώσεις μία στροφή με μηχανικό τιμόνι. Σήμερα οι μανούβρες έγιναν «παιχνιδάκι» για τον οδηγό. Στην πιο σύγχρονη version του τιμονιού, δε, θα δούμε πώς δουλεύει το yoke τιμόνι χωρίς κολόνα, το οποίο λανσάρουν οι Toyota & Lexus.
Υδραυλικό σύστημα διεύθυνσης: Τι άλλαξε;
Το υδραυλικό τιμόνι αποτελεί μία από τις πρώτες μορφές «διεύθυνσης» του οχήματος, κάνοντας την εμφάνισή του στα μέσα του 19ου αιώνα. Αποτελείται από συγκεκριμένα εξαρτήματα, η συνεργασία των οποίων δημιουργεί την υδραυλική ισχύ που απαιτείται για να γυρίσει εύκολα το τιμόνι. Αναλυτικά τα εξαρτήματα:
- την αντλία παροχής υδραυλικών υγρών στο κύκλωμα
- το δοχείο αποθήκευσης του υγρού
- έναν υδραυλικό κύλινδρο
- την περιστροφική βαλβίδα ελέγχου
- το υγρό του υδραυλικού τιμονιού
Πώς δουλεύουν;
Ανάλογα με τη φορά περιστροφής του τιμονιού, ανοίγουν δίοδοι εισόδου του συμπιεσμένου υγρού στον αντίστοιχο χώρο του κυλίνδρου. Η περιστροφική αντλία πτερυγίων παίρνει κίνηση από τον μοτέρ του αυτοκινήτου μέσω ιμάντα και φροντίζει να στέλνει υγρό στο κύκλωμα. Την ίδια στιγμή, η περιστροφική βαλβίδα ελέγχου καθορίζει την ποσότητα του υγρού που θα περάσει στην κρεμαγιέρα (τον άξονα της κολόνας διεύθυνσης ο οποίος καταλήγει σε έναν οδοντωτό τροχό). Στην πράξη, από την πίεση του πρόσθετου υδραυλικού υγρού αυξάνεται η ισχύς της δύναμης και περιστρέφεται ο τροχός, μειώνοντας τη δύναμη που χρειάζεται να ασκηθεί για την περιστροφή του.
Όταν το τιμόνι βρίσκεται σε ευθεία, η βαλβίδα ελέγχου διασφαλίζει να είναι κλειστές οι δίοδοι προς τον κύλινδρο και τα υγρά να επιστρέφουν στο δοχείο αποθήκευσής τους. Μετεξέλιξη του συστήματος υδραυλικής υποβοήθησης είναι η ηλεκτροϋδραυλική. Σε αυτή την περίπτωση, αντί για κινητική ενέργεια από τον ιμάντα, η αντλία παροχής νερού τροφοδοτείται με ηλεκτρική ενέργεια από ένα μοτεράκι.
Οι αισθητήρες που καταλαβαίνουν κάθε κίνηση του οδηγού
Μιλάμε για το επόμενο στάδιο, τη λύση που επιλέγει η συντριπτική πλειονότητα των κατασκευαστών. Το EPS (Electrically Power Steering) βασίζεται αποκλειστικά στη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας. Συγκεκριμένοι αισθητήρες που έχουν τοποθετηθεί στην κολόνα του τιμονιού λαμβάνουν πληροφορίες από τις κινήσεις του οδηγού και τις «στέλνουν» στον «εγκέφαλο» του οχήματος. Εκεί, η μονάδα ελέγχου αξιολογεί επιπλέον δεδομένα (την ταχύτητα κίνησης, τη ροπή που βάζει ο οδηγός, τη θέση του τιμονιού) και «αποφασίζει» να ενεργοποιήσει έναν ηλεκτρικό κινητήρα. Αυτός (πιθανώς τοποθετημένος και στην κολόνα του τιμονιού) βοηθά στην αλλαγή γωνιακής θέσης των τροχών, χωρίς να «κόβει» ισχύ από τον κινητήρα, αφού η υποβοήθηση δεν συνδέεται με ιμάντα στον στροφαλοφόρο άξονα, όπως συμβαίνει στην υδραυλική. ΟΚ, συγκριτικά με το υδραυλικό σύστημα το ηλεκτρικό τιμόνι υστερεί σε αίσθηση και πληροφόρηση, όμως η διαρκής εξέλιξη της τεχνολογίας έχει αναβαθμίσει το fun to drive και του συγκεκριμένου «είδους» τιμονιού.
Τι έχουν κάνει Toyota & Lexus
Ο Όμιλος Toyota το ονομάζει «One motion Grip Steer-by-Wire». Έχει σχήμα «πεταλούδας» που θυμίζει αρκετά τιμόνι μονοθέσιου της F1. Εκτός της εντυπωσιακής εμφάνισης, το τύπου yoke τιμόνι είναι και πρακτικό, διότι ο οδηγός μπορεί να βλέπει καλύτερα τον πίνακα οργάνων, δίνοντας έτσι μεγαλύτερο μέρος της προσοχής του στο δρόμο.
Ναι, αλλά το βασικό του πλεονεκτήματα είναι άλλο. Η ξεχωριστή τεχνολογία του μιας και λάμπει δια της απουσίας της η παραδοσιακή κολόνα. Πίσω δηλαδή από τη στεφάνη του τιμονιού δεν υπάρχει κολόνα που να συνδέει με το κλασικό ελικοειδές γρανάζι, αλλά «επιστρατεύεται» μία ηλεκτρική σύνδεση από καλώδια και σήματα για την αποστολή της πληροφόρησης από το τιμόνι και τους τροχούς. «Διαβάζοντας» ταχύτητα του οχήματος, η steer-by-wire τεχνολογία μεταβάλλει την αναλογία διεύθυνσης και μετατρέπει την αναλογία του 1:1 που συναντάμε σε υψηλές ταχύτητες, σε 1:15 στις χαμηλές (προσεγγίζοντας την αίσθηση ενός συμβατικού). Με μία μόνο κίνηση 150 μοιρών του τιμονιού, το αυτοκίνητο μπορεί κινηθεί είτε δεξιά είτε αριστερά, γλιτώνοντας τον οδηγό από τις πολλαπλές στροφές που χρειάζεται με ένα τυπικό σημερινό τιμόνι. Υπάρχει, δηλαδή, ακριβέστερος έλεγχος με λιγότερο κόπο για τον οδηγό. σήμερα.
Κατά τα άλλα, το steer-by-wire τιμόνι έχει περιορισμένες ταλαντώσεις οι κραδασμούς στην οδήγηση σε ανώμαλους δρόμους (δεν υπάρχει μηχανική σύνδεση), σε μεγάλες ταχύτητες εξασφαλίζεται σταθερότητα και ουδετερότητα ενώ τέλος εξυπηρετεί στις διορθώσεις της πορείας όταν το όχημα «πλευρίζεται» από ισχυρούς ανέμους.
Το κάθε τιμόνι, έχει τη δική του ιστορία
Σαν τιμονιέρα από playstation το steer by wire από Toyota & Lexus
Οι παλιοί «χεράδες» ξέρουν από τα πρώτα υδραυλικά
Βολικό & άνετο το ηλεκτρικό
Μπορεί η νέα γενιά να οδηγήσει μη υδραυλικό τιμόνι; Τι πιστεύεις;
